氮可以形成多种离子,如N3--,NH2--,N3-,NH4+,N2H5+,N2H62+等,已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的,类似于NH4+,因此有类似于 NH4+的性质。
(1)写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式_________。
(2)NH2-的电子式为__________。
(3)N3-有 ______个电子。
(4)写出二种由多个原子组成的含有与N3-电子数相同的物质的化学式________。
(5)等电子数的微粒往往具有相似的结构,试预测N3-的构型_______________。
(6)据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,由于其具有极强的爆炸性,又称为“盐粒炸弹”。迄今为止,人们对它的结构尚不清楚,只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片所带电荷是_________。
(10分)为探究H2O2、SO2、Br2氧化性强弱,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验)。
实验操作 | 实验现象 |
ⅰ.打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸 | A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀 |
ⅱ.取C中沉淀加入盐酸 | C中白色沉淀不溶解 |
ⅲ.打开B中分流漏斗活塞,逐滴滴加H2O2 | 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色 |
(1)A中发生反应的化学方程式是_______________________
(2)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:H2O2>SO2。
①乙同学认为不能得出此结论,认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作,该操作是_____________。
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是____________
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验,C中产生白色沉淀,得出结论:氧化性H2O2>SO2。
(3)ⅲ中滴入少量H2O2没有明显变化。提出假设:
观点1:H2O2的量少不能氧化Br―
观点2:B中有未反应的H2SO3
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是___________________________________
(4)通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是________。
下图是各个原子的性质和原子序数(1~20)的关系图,各图的纵轴可能代表下列的某一性质:质量数、质子数、中子数、最高正价、原子半径相对大小、得电子相对能力。图3中原子序数8、9和图4中原子序数2、10、18在纵轴上没有对应的数值。
(1)图1~图4的纵轴分别代表________、________、______。
(2)已知aA、bB、cC、dD、eE、gG六种元素原子序数依次增大,原子半径按A、E、D、C、B、G的顺序增大,它们分散在三个短周期中。B是生命体的构架元素,E是同周期中半径最小的元素,G的最高价含氧酸的产量是衡量一个国家化工实力的标志。它们的原子序数存在如下关系:a+b=c,(e+c)/2=c,(c+e)/2=d,请根据提供的信息,回答下列问题:
①下图是元素周期表前三周期的边界,请将A~G六种具体元素符号填在表中相应的位置。
②写出铜与上述某一元素最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式: _________(任写一个即可)。
③X、Y、Z、W是仅由上述元素组成的四种物质,且有如下转化关系:X+Y―→Z+W。若X为单质,Y、Z、W均为化合物,其相应的化学方程式为__________;若X、Y、Z、W均为化合物,其相应的化学方程式为______________________________(任写一个,合理即可)。
钛呈银白色,因它坚硬、强度大、耐热、密度小,被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法,即将金红石或钛铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热制得TiCl4:
2FeTiO3+7Cl2+6C 2TiCl4+2FeCl3+6CO
TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO
将TiCl4蒸馏并提纯,在氩气保护下与镁共热得到钛:TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2
MgCl2和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛,再在真空熔化铸成钛锭。
请回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为_________。
(2)与CO互为等电子体的离子为_______(填化学式)。
(3)在CH2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,碳原子采取sp杂化的分子有___________。
(4)TiCl4在常温下是无色液体,在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则TiCl4属于__________(填“原子”、“分子”或“离子”)晶体。
(5)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是_______;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为_________。
据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知:①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构;②N—N键的键能为167 kJ•mol-1。请回答下列问题。
(1)N60分子组成的晶体为_______晶体,其熔、沸点比N2________(填“高”或“低”),原因是_________
(2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是_______________________________
kJ(已知N≡N键的键能为942 kJ•mol-1),表明稳定性N60________(填“>”、“<”或“=”)N2。
(3)由(2)列举N60的用途(举一种) ______________
(10分) 纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
①某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了 。
②根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为 。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由 。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为 。
③继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为 。